JP5091895B2 - 送信装置、および受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に送信装置、および受信装置に関する。

多数のユーザと同時に通信するセルラ通信では、伝送するユーザデータに関する制御情報の伝送が欠かせない。この制御情報は、確実にユーザへ届くように多くの通信リソースを利用して伝送される。しかし、制御データ自体はユーザデータを伝送しないため、多くの通信リソースを利用しすぎるとスループット低下を招いてしまう。その改善策としてデータ長に柔軟性を持たせた制御情報の伝送方法がある（例えば、非特許文献１参照）。

また、自分宛の制御情報のデータ長が不明な状況で、しかも各ユーザへ伝送された複数の制御情報の中から自分宛の制御情報を見つけ出すための手段として、ブラインド検出方法がある（例えば、非特許文献２参照）。これは、制御情報を一つずつ、あり得る様々な制御情報のデータ長を仮定しながら復調し、正しく復調できたものを自分宛だとみなす復調方法である。ただし、数多くの制御情報を全て復調するのは手間が膨大なので、ユーザごとに復調を試すべき制御情報の集合が決められる。

これらとは別に、複数の伝送帯域を同時に利用することで、スループットを向上させる技術がある（例えば、非特許文献３参照）。

3GPP, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)," TS36.211, ver.8.3.0 (2008) 3GPP, "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures (Release 8)," TS36.213, ver.8.3.0 (2008) NTT DoCoMo, "Update Views on Support of Wider Bandwidth in LTE-Advanced," 3GPP Technical Document, R1- 083015 (2008)

しかし、複数の伝送帯域を同時に利用すると、割り当てを示すための制御情報のデータ長が、同時利用する帯域の量に応じて大きくなる。さらに、あり得る様々な制御情報のデータ長を仮定しながら復調するブラインド検出の手間が膨大になってしまう。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、複数の帯域を同時利用する際に、制御情報を分割することでデータ長のバリエーションを減らし、ブラインド検出の負荷を軽減することが可能となる送信装置、受信装置および方法を提供する。

上述の課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、データ長が異なる第１及び第２情報フォーマットのいずれか一つに従って生成した制御情報を送信する送信装置であって、前記第１情報フォーマットに従い第１制御情報を生成する生成手段と、前記第１情報フォーマットを分割しポインタ領域を設けた分割情報フォーマットに従い、前記第１制御情報を分割して複数の分割制御情報を得る分割手段と、前記分割制御情報のポインタ領域に、他の分割制御情報のいずれか１つの送信に利用する無線通信リソースを示すポインタを付与する付与手段と、前記ポインタが付与された前記分割制御情報を送信する送信手段と、を具備し、前記分割情報フォーマットと前記第２情報フォーマットのデータ長が同一であることを特徴とする。

また、本発明に係る受信装置は、上記の分割制御情報を受信する受信装置において、受信信号に対し順次ブラインド検出を用いて復調し復調信号を得る復調手段と、復調に用いた情報フォーマットに対応する対応情報フォーマットが１つである場合は対応する前記スクランブル系列を用い、該対応する情報フォーマットが複数ある場合はそれぞれに対応するスクランブル系列を用いて前記復調信号をデスクランブルした信号であるデスクランブル信号を得るデスクランブル手段と、前記デスクランブル信号について誤り訂正符号を用いて誤り検出を行い正しいか否かを検出する検出手段と、を具備し、前記復調手段は、前記誤り検出が誤りであれば、次のチャネルリソースまたは誤り訂正符号化率を変更して復調し、前記誤り検出が正しければ情報フォーマットのポインタが指し示す配置位置にある情報をさらに復調することを特徴とする。

本発明の送信装置、受信装置および方法によれば、複数の帯域を同時利用する際に、制御情報を分割することでデータ長のバリエーションを減らし、ブラインド検出の負荷を軽減することが可能となる。

通信システムの構成を示す図。 下りリンク伝送システム構成を示す図。 第１の実施形態におけるサブキャリアの構成を示す図。 第１の実施形態におけるフレーム構成を示す図。 第１の実施形態におけるデータマッピングを示す図。 制御情報フォーマットの一例を示す図。 制御チャネルリソースの構成の一例を示す図。 制御情報の誤り訂正符号化の一例を示す図。 第１の実施形態における第２制御情報フォーマットの一例を示す図。 第１の実施形態における制御情報フォーマットの一覧を示す図。 第１の実施形態における送信装置を示すブロック図。 制御情報生成の処理フローを示すフローチャート。 第１の実施形態における受信装置を示すブロック図。 受信装置におけるブラインド検出の処理フローを示すフローチャート。 第２の実施形態における第２制御情報フォーマットの一例を示す図。 第２の実施形態における制御情報フォーマットの一覧を示す図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係る送信装置、受信装置および方法について詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作をおこなうものとして、重ねての説明を省略する。
（第１の実施形態）
実施形態に係る送信装置、受信装置を含む通信システムについて図１、図２を参照して説明する。図１は、本実施形態における、通信システム構成を示す図である。
本通信システムは、基地局１０５と複数の端末１０１〜１０４からなり、端末から基地局への通信を上りリンク１０６、基地局から端末への通信を下りリンク１０７と呼ぶ。下りリンク１０７では、ＯＦＤＭＡ（orthogonal frequency division multiple access）通信を用いている。実施形態では、基地局１０５が送信装置であり、各端末１０１〜１０４が受信装置に対応する。基地局１０５は、サービスエリア１０８を提供している。

図２は下りリンク１０７の形態を示す図であり、基地局１０５は、ユーザデータに変調を施し、送信アンテナを用いてＲＦ信号として送信する。ＲＦ信号は、伝送路を経て、端末１０１〜１０４の受信アンテナへと到達する。受信装置である端末１０１〜１０４は、受信アンテナで受信した信号に対して受信処理を施し、送信されたユーザデータを得る。

次に、ＯＦＤＭＡ通信のサブキャリア構成について図３を参照して説明する。図３は、本実施形態におけるＯＦＤＭＡ通信のサブキャリア構成を示す図である。サブキャリアは全部でＮ本あるものとし、このＮ本のサブキャリアは、Ｑ個の伝送帯域であるメインバンドに分割されているものとする。また、１つのメインバンドはさらにＰ個のサブバンドに分割されているものとする。ここで、Ｎ，Ｑ，Ｐはいずれも正の整数であるとする。

次に、時間方向のフレーム構成について図４を参照して説明する。図４は、本実施形態における時間方向のフレーム構成を示す図である。
本実施形態では、１フレームは、１０ｍｓｅｃであるものとし、１フレームは１個あたり１ｍｓｅｃの、１０個のサブフレームに分割されているものとする。データを伝送する際に割り当てるサブバンドは、サブフレーム毎に変更可能であるとする。このサブフレームはさらに、０．５ｍｓｅｃの２つのスロットに分割されているものとする。この１スロットの中に、全部で７つのＯＦＤＭシンボルが入っているものとする。１つのＯＦＤＭシンボルは、シンボル後半の信号をコピーしてシンボル前半に付与した、サイクリックプレフィックスと呼ばれる部分を含んでいるものとする。

図５は、以上で説明した周波数および時間方向の構成を２次元に表現したものである。図５では、上方から下方に向かってが時間軸の方向であり、左方から右方に向かってが周波数軸の方向である。１サブフレームのうち、先頭から第３ＯＦＤＭシンボルまでは制御チャネル物理領域に設定されている。第４ＯＦＤＭシンボル以降から第２スロットの最終ＯＦＤＭシンボルまでは、ユーザデータを伝送する領域である。つまり、サブフレームの先頭３ＯＦＤＭシンボルでは制御チャネルを送信し、それ以降はユーザデータを送信する。制御チャネルとは、制御情報が変調された物理的な送信信号である。制御情報とは、端末へデータの送受信方法を指示するために送られる情報であり、下りリンクにおいてデータがどのサブバンドに割り当てられているか、上りリンクにおいてどのサブバンドを利用して送信するか、あるいは上りリンクの送信電力設定値などを示す情報である。

本実施形態では、全帯域は複数のメインバンドに分割されているものの、制御チャネル物理領域は全バンド共通の領域となっており、制御チャネルを送信する際にはメインバンドの枠にとらわれず、制御チャネル物理領域内に制御チャネルを配置できるものとする。よって、例えば第１メインバンドの制御チャネル物理領域に第Ｑメインバンドのデータを示す制御チャネルを配置することも可能である。
ユーザデータは、メインバンド中のすべてのサブバンドを使わなくてもよく、一部のサブバンドを用いて伝送されるものとする。たとえば図５では、ユーザデータが第１メインバンドの第３および第４サブバンドを用いて送られている。このような第１メインバンドで送られるユーザデータを第１データと呼ぶこととする。第２メインバンドにて送られるデータは、第１スロットでは第２および３サブバンドを、第２スロットでは第４および５サブバンドを利用している。このように、第１スロットと第２スロットでは、利用するサブバンドが異なるように切り替えてもよい。第１メインバンドの第１データと同様に、第２メインバンドにて伝送されるユーザデータを第２データと呼ぶ。以下同様に、第Ｑメインバンドの第Ｑデータまでのそれぞれで、ユーザデータが伝送される。

次に、図５の制御チャネル物理領域に含まれる制御チャネルについて図６を参照して説明する。制御チャネルが伝送する制御情報には複数の種類があり得るが、本実施形態では、４種類の制御情報とそれに対応する４種類の制御情報フォーマットを仮定して説明する。制御情報フォーマットとは、４つの制御情報それぞれを送信する際のデータ構成やデータ長、すなわち例えば後述する誤り検査符号を付与する場所や、付与後の合計のデータ長について、予めシステム上で取り決めたものである。
１つ目の制御情報は、下りリンクにおいて単一のメインバンドのみを利用する場合に、利用するメインバンド中のどのサブバンドにて第１データが送信されているかを示す情報である配置サブバンド情報、すなわち単一メインバンド用ＤＬデータ配置情報である。単一メインバンド用ＤＬデータ配置情報を送信する際に用いられる制御情報フォーマットを、第１制御情報フォーマットとする。
２つ目の制御情報は、同様に全メインバンドの中で、いずれのサブバンドにユーザへの下りリンクデータが送信されているかを示す複数メインバンド用ＤＬデータ配置情報である。例えばメインバンドが５つある場合、単純には配置サブバンド情報を示すためのデータ量は、単一メインバンド用ＤＬデータ配置情報に比べ、５倍必要になる。従って、複数メインバンド用ＤＬデータ配置情報を送信する際に用いられる第２制御情報フォーマットは、第１制御情報フォーマットに比べ大幅に大きいデータ長となる。
３つ目の制御情報は、上りリンクのいずれのサブバンドでデータを送信すべきかの指示を示すＵＬデータ配置情報であり、ＵＬデータ配置情報を送信する際に用いられるのが、第３制御情報フォーマットである。
４つ目の制御情報は、上りリンクの送信電力を上げるか下げるかといった情報を示す送信電力情報であり、第４制御情報フォーマットを用いて送信される。
上述した４つの制御情報は、それぞれの内容によりデータ長が異なる。また、それぞれ誤り検出用の誤り検査符号が各データの末尾に付されているものとする。この誤り検査符号としては、例えばＣＲＣ符号を利用することができる。これらの情報は、１ユーザに対するものであり、複数ユーザへこれらの情報を送るためには、複数の制御情報を、制御チャネル物理領域にて送らなければならない。
以上の制御情報は、無線伝送における雑音や歪みへの対策として、誤り訂正符号化が施される。例えば畳み込み符号化などの誤り訂正符号化を経て冗長化され、データ長が大きくなる。また、スクランブル系列によりスクランブルを施すことで、このスクランブル系列を共有する端末のみが制御情報を得られるようにする。以上の処理により加工された制御情報を後述する論理的な制御チャネルリソースへと配置し、変調及び物理的な制御チャネルリソースへの配置を施すことで、制御チャネルを生成する。

各制御チャネル領域の論理的な制御チャネルリソース構成を図７に示す。制御チャネルリソースとは、物理リソースの指定を容易にするための仕組みである。物理リソースとは、変調後に得られた制御チャネルを配置するためのＯＦＤＭサブキャリアであり、物理チャネル領域内に分散して配置する。すると、基地局が制御チャネルを配置する物理リソースを決めたり、基地局内部、あるいは端末内部で物理リソースの位置を共有する作業が煩雑となる。そこで１ユーザに対する制御チャネルを配置するために利用できる物理リソースの組を、さらに変調前のビットの状態で表したものが、制御チャネルリソースである。基地局や端末が内部で制御チャネルの場所を表す際には、まず論理リソースを指定し、必要に応じて物理リソースに変換する。すると物理リソースを指定する作業が容易となる。なお、論理リソースと物理リソースとを合わせて通信リソースと称する。また、基地局は、制御情報フォーマットに従って生成した１つの制御情報を、制御チャネルリソースの１つに配置し、これに変調を施して制御チャネルを生成し、論理的な制御チャネルリソースに対応する物理的な制御チャネルリソースで送信する。図７はあくまで論理的な制御チャネルリソース構成であり、この制御チャネルリソースは、物理的には全メインバンドをあわせた全帯域中の制御チャネル物理領域のサブキャリア、つまり物理的な制御チャネルリソースに分散して配置されているものとする。なお、論理的な制御チャネルリソースと物理的な制御チャネルリソースの対応関係は、システム上で予め取り決められているものとする。
本実施形態が前提とするシステムでは、基地局１０５とユーザ（端末１０２など）との距離は、ユーザごとに異なる。したがって、距離が短いユーザに対しては、制御チャネル生成の際の誤り訂正符号化の冗長度を低く抑え、伝送誤りを生じない程度に小さなデータ長とすることで、リソースの無駄遣いを減らしたい。一方、基地局と端末の距離が長い場合には、伝送誤りを防ぐために冗長化の度合いを大きくし、確実に伝送できるようにある程度大きなデータ長としなければならない。
以上のように制御チャネルを伝送する際には、基地局とユーザとの距離に応じて、誤り訂正符号化の冗長度を変えることが望ましい。そこで、制御チャネルリソースには複数のデータ長を設定するものとする。ここでは、サイズ１と書かれた制御チャネルリソースのデータ長を基準とし、その２倍のデータ長のサイズ２、４倍のデータ長のサイズ４、そして８倍のデータ長のサイズ８の、４種類のサイズを用意するものとする。ただし、サイズ８のような大きいデータ長の制御チャネルリソースを多く確保すると、制御チャネル物理領域が不足する可能性があるので、制御チャネルリソースはサイズ１のものを６個、サイズ２のものを６個、サイズ４のものを２個、そしてサイズ８のものを２個だけ設定するものとする。よって基地局１０１は制御情報を、合計１６個のいずれかの制御チャネルリソースに配置する。このとき、制御チャネル物理領域において、同一の種類の制御情報は１ユーザに対して１つである。また複数のユーザへ制御チャネルを送る際には、同一の制御チャネルリソースを重複して利用しないようにしなければならない。

受信装置１０１から１０４の受信処理においては、自身宛の制御情報を得るために、基地局１０１がどの制御チャネルリソースを用いて、どの制御情報フォーマットの制御情報を伝送したかを知る必要がある。ただし、この配置サブバンド情報やフォーマット情報をさらに送信すると、通信リソースがさらに必要となるため望ましくない。ここで本実施形態における受信装置１０１から１０４は、あり得る全制御情報フォーマットの一つ一つを前提に、制御チャネルリソースを順次復調し、誤り検出符号が誤りを検出しなかったものについて、自分宛だと認識するものとする。自身宛の制御情報には、自身に割り当てられたスクランブル系列を用いたスクランブルが施されているため、復調の際にデスクランブルすれば正しく復調できる。一方、他端末宛の情報は、異なるスクランブル系列によりスクランブルが施されているので、自身に割り当てられているスクランブル系列でデスクランブルして復調しても、正しく復調することはできない。以上の検出方法を、制御情報のブラインド検出と呼ぶこととする。４種類全ての制御情報フォーマットを用いて制御情報が送信される可能性がある場合、符号化率を変えながら１制御チャネルリソースあたり最大４回の復調を試さなければならず、しかも制御チャネルリソースは全部で１６箇所あるので、最悪の場合はブラインド検出のために全ての可能性を試したとすると最大４×１６＝６４回の誤り訂正復号を試さなければならない。
サイズ１の制御チャネルリソースを例に詳細に説明したものが図８である。上述したように、制御情報フォーマットのデータ長は４種類ある。したがって、これらの異なる制御情報フォーマットをもつ制御情報を、サイズ１の制御チャネルリソースに配置する際には、制御情報フォーマットごとに異なる４種類の符号化率を用いることになる。したがって端末はサイズ１の制御チャネルリソースに対して、４種類の誤り訂正符号化率での復調を試さなければならない。１６個の制御チャネルリソースに対して同様に４種類の誤り訂正符号化率を前提に復調を施すことになるので、最大６４回の誤り訂正復号を試みることになる。

上述のように数多くの復調を試みるのは非効率なので、複数の制御情報フォーマットのうち、例えば最小の情報フォーマットのデータ長に合わせて制御情報フォーマットを分割する。そしてこの分割された制御情報フォーマットに沿って生成された、複数の分割された制御情報を、それぞれ１つの制御チャネルリソースへ配置する。この分割した各制御情報フォーマットには、分割後の他の制御情報が配置された制御チャネルリソースの場所を示すポインタを含める。こうすることで、制御情報フォーマットのサイズを統一することができ、制御チャネルリソースへ配置する際の符号化率も統一することができるため、誤り訂正復号の回数を大幅に減らすことができる。本実施形態では、その一例として第２制御情報フォーマットのみを２つに分割することを考えて、図９、図１０を用いて詳細に説明する。
はじめに、分割した第２制御情報フォーマットを図９に示す。ここで、分割された一方の情報フォーマットをプライマリ第２制御情報フォーマット、他方の情報フォーマットをセカンダリ第２制御情報フォーマットと定義する。

プライマリ第２制御情報フォーマットは、制御情報、すなわち複数メインバンド用下りリンクデータ配置情報を分割したビット系列、ポインタ、そして誤り検査符号を含む。ポインタとは、セカンダリ第２制御情報フォーマットの制御情報がどの制御チャネルリソースにあるかを示す配置に関する情報であり、１６種類のうちいずれかを指し示すためのものであり、４ビットから成るものとする。また誤り検査符号は、他の制御情報フォーマットにて用いられているものと同一であるとする。さらに、プライマリ第２制御情報フォーマットは、これら３種類のデータを含んだ上で、第１制御情報フォーマットと同一データ長であるものとする。つまり、分割後の複数メインバンド用下りリンクデータ配置情報と、ポインタおよび誤り検査符号を含んだ上で、第１制御情報フォーマットと同一データ長になるようなフォーマットに分割するものとする。
セカンダリ第２制御情報フォーマットは、プライマリ第２制御情報フォーマットに入りきらなかった複数メインバンド用下りリンクデータ配置情報と、誤り検査符号を送信するための制御情報フォーマットであるものとする。
以上のように第２制御情報フォーマットを分割した際の、制御情報フォーマットのラインアップを図１０に示す。上述の通り、第１制御情報フォーマットとプライマリ第２制御情報フォーマットは同じデータ長である。ここで留意したいのは、プライマリ第２制御情報フォーマットには、セカンダリ第２制御情報フォーマットの制御情報が配置された制御チャネルリソースを示すポインタが入っている点である。つまり、プライマリ第２制御情報フォーマットに含まれるポインタが得られれば、セカンダリ第２制御情報フォーマットの制御情報が配置された制御チャネルリソースを知ることが可能である。さらに、セカンダリ第２制御情報フォーマットのデータ長と、配置された制御チャネルリソースのデータ長から、符号化率を知ることができる。従って、複数の制御チャネルリソースや符号化率を試すブラインド検出を実行しなくとも、セカンダリ第２制御情報フォーマットで送られたデータを復調することができる。セカンダリ第２制御情報フォーマットがブラインド検出の候補から外れるとなると、制御情報フォーマットのデータ長は、全部で３種類となる。そうすると、第１制御情報フォーマットとプライマリ第２制御情報フォーマットが１つの誤り訂正符号化率で済むため、これらを１つの制御チャネルリソースに配置する際の誤り訂正符号化率も３種類となるため、全１６制御チャネルリソースに対してブラインド検出する際の、誤り訂正復号は、３×１６＝４８回に減る。

次に、本実施形態に係る送信装置１０５について図１１を用いて詳細に説明する。
本実施形態に係る送信装置１０５は、データリソース管理部１１０１、第１データ生成部１１０２、第１データ配置部１１０３、第２データ生成部１１０２、第２データ配置部１１０３、第Ｑデータ生成部１１０２、第Ｑデータ配置部１１０３、制御情報生成部１１０４、制御チャネルリソース決定部１１０５、制御情報配置部１１０６、送信信号選択部１１０７、ＯＦＤＭ変調部１１０８、送信ＲＦ部１１０９、制御情報分割部１１１０、ＣＲＣ付与部１１１１、スクランブラ１１１２を含む。ここで、Ｑは３以上の自然数を示し、Ｑの数だけ生成部および配置部があることを示す。例えばＱが５であれば、第１から第５まで５つの生成部および配置部を含むことを示す。

データリソース管理部１１０１は、送信すべきユーザデータが発生したときに、各ユーザデータを配置する各メインバンド内のサブバンドを設定する。各メインバンドにて送信するユーザデータを決め、各メインバンドにおいて必要なサブバンドの量を決め、そして各メインバンド中のサブバンドの割り当てを決める割り当て情報である、配置サブバンド情報を生成する。この配置サブバンド情報は、第１データ生成部１１０２から第Ｑデータ生成部１１０２、第１データ配置部１１０３から第Ｑデータ配置部１１０３、および制御チャネル生成部１１０４へと送られる。

第１データ生成部１１０２は、データリソース管理部１１０１から受け取った配置サブバンド情報を基に第１メインバンドにて送信する第１データを生成する。これは、ユーザデータのうち、第１メインバンドで送信すべき部分を切り出し、変調する作業である。変調方式としては例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ変調を用いることができる。もちろん、変調後の第１データは、データリソース管理部１１０１から通知されたサブバンドに収容できるデータ長でなければならない。生成した第１データは、第１データ配置部１１０３へと送られる。

第１データ配置部１１０３は、第１データ生成部１１０２から送られた第１データをサブバンドに配置する。サブバンドに配置するとは、サブバンドに対応するサブキャリアへ変調された第１データを配置する作業である。この配置する箇所は、データリソース管理部１１０１からの指示に従う。第１データ配置部からの信号は送信信号選択部１１０７へと送られる。

第２データ生成部１１０２から第Ｑデータ生成部１１０２は、第１データ生成部１１０２と同様に動作するためここでの説明は省略する。ただし、生成対象がそれぞれ第２から第Ｑデータである点のみが異なる。また、第２データ配置部１１０３から第Ｑデータ配置部１１０３も、第１データ配置部１１０３と同様に動作するためここでの説明は省略する。ただし、配置対象がそれぞれ第２から第Ｑメインバンドである点が異なる。

制御情報生成部１１０４は、データリソース管理部１１０１より受け取った各メインバンドにおけるデータの配置サブバンド情報に基づき、制御情報を生成する。また、端末に上りリンクのデータを送信させたい場合、送信させるべきサブバンドを示す制御情報を生成する。あるいは、端末の送信電力を制御したい場合は、送信電力制御情報を示す制御情報を生成する。制御チャネル生成部１１０４で生成した制御情報は、制御情報分割部１１１０へと送られる。

制御チャネルリソース決定部１１０５は、制御チャネル論理領域に含まれる１６個の制御チャネルリソースのうち、いずれを用いて制御チャネルを伝送するかを決める。制御チャネル物理領域では他端末への制御チャネルも伝送されることから、これらと重ならないように制御チャネルリソースを選択する。選択した制御チャネルリソースは、制御情報分割部１１１０および制御情報配置部１１０６へと送られる。

制御情報分割部１１１０は、制御情報生成部１１０４から受け取った制御情報が下りリンクの全メインバンドを対象とした配置サブバンド情報である制御情報を含む場合に、この分割において、分割した一方が、後述するポインタとＣＲＣ符号が付与された際に、他の制御情報フォーマットのうちいずれかとデータ長が等しくなるように分割する。そして制御チャネルリソース決定部１１０５から得た残りの情報の配置に関する４ビットの情報をポインタとして付与する。２分割された制御情報は、ＣＲＣ付与部１１１１へと送られる。制御情報生成部１１０４が生成した制御情報が下りリンクの全メインバンドを対象とした配置サブバンド情報以外であった場合は、そのままＣＲＣ付与部１１１１へと送られる。
ＣＲＣ付与部１１１１は、制御情報分割部１１１０から受け取った制御情報に対し、誤り検査符号を付与する。ここではＣＲＣ符号を用いるものとする。ＣＲＣ符号が付与された制御情報は、スクランブラ１１１２へと送られる。

スクランブラ１１１２は、ＣＲＣ付与部１１１１から受け取ったＣＲＣ付与後の制御情報にユーザ固有のスクランブル系列を乗じる。ただし、このユーザ固有のスクランブル系列は、同一データ長だが制御情報フォーマットの異なる制御情報の場合は、互いに異なるスクランブル系列を用いるものとする。

制御情報配置部１１０６は、スクランブラ１１１２から受け取った制御情報を、制御チャネルリソース決定部１１０５が決定した論理的な制御チャネルリソースから求まる物理的な制御チャネルリソースへと配置する。より詳細には、制御情報を変調し、制御チャネル物理領域を形成する３ＯＦＤＭシンボルの中の各サブキャリアへ、変調された制御情報の各変調シンボルを配置する作業である。配置された制御情報は、送信信号選択部１１０７へと送られる。

送信信号選択部１１０７は、時刻に応じて、制御情報配置部１１０６から受け取った制御情報を送信するか、第１データ配置部１１０３から第Ｑデータ配置部１１０３より受け取ったユーザデータを送信するかを選択して、ＯＦＤＭ変調部１１０８へと送る。

ＯＦＤＭ変調部１１０８では、送信信号選択部１１０７が出力した信号をＯＦＤＭ変調し、さらにサイクリックプレフィックスを付与してから送信ＲＦ部１１０９へと送る。

送信ＲＦ部１１０９では、ＯＦＤＭ変調部１１０８から受け取った、ＯＦＤＭ変調されたベースバンド信号をアナログ信号に変換し、ＲＦ周波数に変換してから送信アンテナへと送る。送信アンテナは送信ＲＦ部１１０９が出力した送信ＲＦ信号を外部に送信する。

ここで、本実施形態に係る送信装置１０５の制御チャネル生成までの動作フローについて図１２のフローチャートを参照しながら詳細に説明する。
はじめに、制御チャネル生成部１１０４においてデータリソース管理部１１０１より受け取った配置サブバンド情報より制御情報を生成する（Ｓ１２０１）。

次に、制御情報分割部１１１０において、生成された制御情報が第２制御情報フォーマットであるか否かを検出する（Ｓ１２０２）。もし、Ｎｏの場合、つまり第２制御情報フォーマット以外のフォーマットである場合は、Ｓ１２０３に進む。Ｙｅｓの場合、つまり第２制御情報フォーマットの制御情報であると判断された場合は、Ｓ１２０５に進む。

第２制御情報フォーマットの制御情報ではないと判定された場合、ＣＲＣ付与部１１１１においてＣＲＣ符号を付与する（Ｓ１２０３）。その後、スクランブラ１１１２においてスクランブリングをかける（Ｓ１２０４）。

続いてＳ１２０２においてＹｅｓだった場合、単一メインバンドにおける下りリンク割り当てを示す制御情報であるかどうかを判断する（Ｓ１２０５）。Ｙｅｓの場合であれば、つまり単一メインバンドにある下りリンク割り当てを示す制御情報である場合は、Ｓ１２０３に進み、上述のＣＲＣ符号を付与する処理へと移り、以降同様に動作する。
もし、Ｎｏの場合、つまり複数メインバンド用の制御情報フォーマットであった場合は、制御情報分割部１１１０において制御情報をプライマリ第２制御情報フォーマットと、セカンダリ第２制御情報フォーマットに合わせて分割する（Ｓ１２０６）。続いて、セカンダリ第２制御情報フォーマットに対応した制御情報の配置範囲を示すポインタを、プライマリ第２制御情報フォーマットに対応した制御情報に付与する（Ｓ１２０７）。その後、ＣＲＣ付与部１１１１でプライマリおよびセカンダリ第２制御情報フォーマットに対応する双方の制御情報にＣＲＣ符号の付与をおこない（Ｓ１２０８）、スクランブラ１１１２でスクランブリングして（Ｓ１２０９）、Ｓ１２１０に進む。
最後に、Ｓ１２０４からの第２制御情報フォーマット以外の制御情報フォーマットとＳ１２０９からの分割した第２制御情報フォーマットのそれぞれの制御情報に対し、制御情報配置部１１０６において変調をおこない制御情報をサブキャリアに配置する（Ｓ１２１０）。以上により送信装置における制御チャネル生成の処理を終了する。

次に、本実施形態にかかる受信装置の構成を図１３を参照して詳細に説明する。
本実施形態に係る受信装置は、受信ＲＦ部１３０１、ＯＦＤＭ復調部１３０２、受信処理選択部１３０３、制御チャネル復調部１３０４、第１データおよび第２データから第Ｑデータ復調部１３０５を含む。ここで、無線通信装置の場合と同様にＱは３以上の自然数を示し、Ｑの数だけ復調部があることを示す。例えばＱが５であれば、第１から第５まで５つの復調部を含むことを示す。

受信ＲＦ部１３０１は、受信アンテナにより受信したＲＦ信号を入力し、ディジタルベースバンド信号へと変換する。ＯＦＤＭ復調部１３０２は、得られたディジタルベースバンド信号をＯＦＤＭ復調し、各サブキャリアの受信シンボルを抽出する。受信処理選択部１３０３は、時刻情報をもとに、得られた各サブキャリアの受信シンボルを、制御チャネル復調部１３０４へ送るか、もしくは第１データおよび第２データから第Ｑデータ復調部１３０５へ送るかを決める。サブフレームの冒頭３ＯＦＤＭシンボルは制御情報であるため、この間は制御チャネル復調部１３０４へ送る。またそれ以降である４ＯＦＤＭシンボル以降は各データ復調部へと送る。
各データ復調部は、受信シンボルを物理的な制御チャネルリソースから論理的な制御チャネルリソースへと変換する。そして、制御チャネル論理領域におけるブラインド検出、すなわち制御チャネル論理領域に含まれる１６個の論理的な制御チャネルリソース、および３種類の誤り訂正符号化率を順次復調し、誤り検出符号が正しく復号できるものを探す処理をおこなう。ここで正しく復号できるとは、自らに割り当てられたスクランブル系列を用いてデスクランブルし、そしてＣＲＣ検査の上で、誤りが無いと判定された場合を指す。
このスクランブル系列は、送信側のスクランブル処理と同様に、第１制御情報フォーマットと、プライマリ第２制御情報フォーマットでは異なるものを使う。もし制御情報フォーマットが第１制御情報フォーマットだった場合、プライマリ第２制御情報フォーマット用のスクランブル系列でデスクランブルすると、後続のＣＲＣ検査で誤りと判断される。このように、双方のデスクランブルとＣＲＣ検査を行うことで、第１制御情報フォーマットとプライマリ第２制御情報フォーマットを区別することができる。もし仮に、双方の制御情報フォーマットとも同じスクランブル系列を使って送信してしまうと、制御情報フォーマットが同じデータ長であるため、誤り訂正復号とＣＲＣ検査だけでは第１制御情報フォーマットの制御情報か、第２制御情報フォーマットの制御情報かの区別を付けることができなくなってしまう。以上の処理だと、誤り訂正符号化率は３種類だが、デスクランブルは最大４回試す必要がある。しかし、一般的には、誤り訂正復号の処理量のほうがデスクランブルの処理量よりもかなり煩雑であることから、１回だけデスクランブラ処理が増えたとしても、１回の誤り訂正復号の処理回数を減ったことで、大幅な計算量の低減およびブラインド検出時間の短縮が望める。もし正しく復号できるものが見つかった場合は、それが自分宛ての制御情報であるとみなす。制御情報に記載されているサブバンドの情報を、各データ復調部へ送る。

第１データ復調部１３０５は、制御チャネル復調部１３０４から指示されたサブバンドに第１データがあると認識し、第１データを復調する。

第２データから第Ｑデータ復調部１３０５は、第１データ復調部１３０５と同様に動作する。ただし、復調する対象が第２メインバンドから第Ｑメインバンドである点が異なる。なお、本実施形態では第１メインバンドから第Ｑメインバンドを分けて復調する構成を示したが、受信機が全てのメインバンドを一括して受信できる能力を備えている場合は、一つにまとめてしまってもよい。

次に、図１３に示した受信装置の動作を図１４のフローチャートを参照して詳細に説明する。
まず、受信装置は、制御チャネルリソースを示すｋを１に設定する（Ｓ１４０１）。

続いて、第ｋ制御チャネルリソースに第１制御情報フォーマットの制御情報が配置されているとみなして復調をおこない（Ｓ１４０２）、さらに第１制御情報フォーマット用のスクランブル系列でデスクランブルをおこなう（Ｓ１４０３）。

その後、Ｓ１４０３で得られたデータに対しＣＲＣチェックをおこなう（Ｓ１４０４）。もし正しければ、第ｋ制御チャネルリソースで第１制御情報フォーマットの制御情報が送られてきていることになるので、Ｙｅｓに進み、処理終了となる。もしＣＲＣチェックが誤っていれば、Ｎｏに進み、続いてプライマリ第２制御情報フォーマット用のスクランブル系列でデスクランブルする（Ｓ１４０５）。

続いて、Ｓ１４０４と同様にＣＲＣチェックをおこなう（Ｓ１４０６）。もし正しければ、第ｋ制御チャネルリソースでプライマリ第２制御情報フォーマットの制御情報が送られてきていることになるので、Ｙｅｓに進み、得られたポインタが指し示す制御チャネルリソースをセカンダリ第２制御情報フォーマットとみなして復調し（Ｓ１４０７）、処理終了となる。もしＣＲＣチェックが誤っていれば、Ｎｏに進み、第ｋ制御チャネルリソースを第３制御情報フォーマットを前提に復調し（Ｓ１４０８）、さらに第３制御情報フォーマット用のスクランブル系列でデスクランブルする（Ｓ１４０９）。この第３制御情報フォーマット用のスクランブル系列は、第１または第２制御情報フォーマット用のスクランブル系列と同一でもよい。

そして上述したＣＲＣチェックを同様におこなう（Ｓ１４１０）。もし正しければ、第ｋ制御チャネルリソースで第３制御情報フォーマットの制御情報が送られてきていることになるので、Ｙｅｓに進み処理終了となる。もしＣＲＣチェックが誤っていれば、Ｎｏに進み、続いて第ｋ制御チャネルリソースを第４制御情報フォーマットを前提に復調し（Ｓ１４１１）、さらに第４制御情報フォーマット用のスクランブル系列でデスクランブルする（Ｓ１４１２）。この第４制御情報フォーマット用のスクランブル系列は、第１、第２または第３制御情報フォーマット用のスクランブル系列と同一でもよい。

そして上述したＣＲＣチェックを同様におこなう（Ｓ１４１３）。もし正しければ、第ｋ制御チャネルリソースで第４制御情報フォーマットの制御情報が送られてきていることになるので、Ｙｅｓに進み処理終了となる。もしＣＲＣチェックが誤っていれば、第ｋ制御チャネルリソースでは制御情報が送られていないことになるため、Ｎｏに進む。
最後に全１６個の制御チャネルリソースを検査し処理を完了したかどうかを判断して（Ｓ１４１４）、全て処理済みであれば処理完了となる。全て処理済みでなければ、ｋをインクリメントして、第１制御情報フォーマットを前提とした復調に戻る（Ｓ１４１５）。そして全処理を終了するまでｋをインクリメントし、全て処理済みとなれば受信装置の復調までの処理を終了する。

以上に示した第１の実施形態によれば、制御情報を、情報フォーマットを分割することで分割し、制御情報フォーマットのデータ長をそろえることでデータ長のバリエーションを減らし、同じ符号化率を用いることができるためブラインド検出の負荷の軽減が可能となる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、第１の実施形態の第２制御情報フォーマットを２分割ではなくさらに複数に分割する点で第１の実施形態と異なる。そのほかの送信装置及び受信装置の動作は第１の実施形態と同様であるためここでの詳細な説明は省略する。

第２の実施形態における第２制御情報フォーマットの分割方法を図１５を用いて説明する。本実施形態では、第２制御情報フォーマットは、全てが第１制御情報フォーマットと同じ大きさの分割第２制御情報フォーマットに分割される。

分割第２制御情報フォーマットは、分割された複数メインバンド用下りリンク（ＤＬ）データ配置情報、ポインタ、および誤り検査符号からなる。ポインタは、隣の分割第２制御情報フォーマットに従う分割後の制御情報が配置される制御チャネルリソースを示す。ここでは、後続の分割後の制御情報が配置される制御チャネルリソースを指すようにポインタを付与するが、前の分割された制御情報が配置される制御チャネルリソースを指すようにポインタを付与してもよい。つまり、全ての分割第２制御情報フォーマットを重複しないように順次選択して、他の制御情報が配置された制御チャネルリソースを指すようにポインタを付与していけばよい。制御チャネルリソースは全部で１６個なので、ポインタは４ビットである。また、最後尾の分割第２制御情報フォーマットのポインタの場合は、先頭の分割第２制御情報フォーマットの配置される制御チャネルリソースを示すものとする。これにより、はじめにどの分割第２制御情報フォーマットの制御情報が復調されても、全てのデータを順次復調することができる。以上のデータを合わせて、分割第２制御情報フォーマットは、第１制御情報フォーマットと同じデータ長であるものとする。分割時にデータが第１制御情報フォーマットよりも短くなったときは、０詰め等をおこなってデータ長を調節する。

このときの制御情報フォーマットのラインアップを図１６に示す。制御チャネルは、第１から第４制御情報フォーマットから成るが、第１制御情報フォーマットと複数の分割第２制御情報フォーマットは等しいデータ長である。したがって、誤り訂正符号化の符号化率の種類は、サイズ１、２、４、および８のそれぞれの制御チャネルリソースに対して３種類ずつとなる。するとブラインド検出時の復調の最大回数は、３×１６＝４８回となる。これは第１の実施形態と等しく、第２制御情報フォーマットを分割しない場合の６４回と比べると少ない。

以上に示した第２の実施形態によれば、分割第２制御情報フォーマットに従う制御情報が、制御チャネルリソースの中に細かく分散され、いずれも、第１制御情報フォーマットの制御情報と同一の符号化率で復調できるので、ブラインド検出の手間を減少することができる。しかも一つの分割第２制御情報フォーマットの制御情報を検出すれば、ポインタをたどることにより、残りの制御情報はブラインド検出すること無しに検出することができる。さらに、データ長を細かく分割することで、制御情報が制御チャネルリソース内に分散され少ない試行回数で見つけられる確率が上がる。その結果、ブラインド検出における復調の試行回数が平均的に減ることが期待できる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１０１、１０２、１０３、１０４・・・端末、１０５・・・基地局、１０６・・・上りリンク、１０７・・・下りリンク、１０８・・・サービスエリア、１１０１・・・データリソース管理部、１１０２・・・第１データ生成部、第２データ生成部、第Ｑデータ配置部、１１０３・・・第１データ配置部、第２データ配置部、第Ｑデータ生成部、１１０４・・・制御情報生成部、１１０５・・・制御チャネルリソース決定部、１１０６・・・制御情報配置部、１１０７・・・送信信号選択部、１１０８・・・ＯＦＤＭ変調部、１１０９・・・送信ＲＦ部、１１１０・・・制御情報分割部、１１１１・・・ＣＲＣ付与部、１１１２・・・スクランブラ、１３０１・・・受信ＲＦ部、１３０２・・・ＯＦＤＭ復調部、１３０３・・・受信処理選択部、１３０４・・・制御チャネル復調部、１３０５・・・第１データ復調部、第２データ復調部、第Ｑデータ復調部。

Claims (7)

1. データ長が異なる第１及び第２情報フォーマットのいずれか一つに従って生成した制御情報を送信する送信装置であって、
   前記第１情報フォーマットに従い第１制御情報を生成する生成手段と、
   前記第１情報フォーマットを分割しポインタ領域を設けた分割情報フォーマットに従い、前記第１制御情報を分割して複数の分割制御情報を得る分割手段と、
   前記分割制御情報のポインタ領域に、他の分割制御情報のいずれか１つの送信に利用する無線通信リソースを示すポインタを付与する付与手段と、
   前記ポインタが付与された前記分割制御情報を送信する送信手段と、を具備し、
   前記分割情報フォーマットと前記第２情報フォーマットのデータ長が同一であることを特徴とする送信装置。
2. 前記送信手段は、複数の情報フォーマットのいずれかに従って生成した制御情報を送信し、前記第２情報フォーマットは、前記複数の情報フォーマットの中で最小のデータ長を有することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 前記複数の分割制御情報に対し、異なるスクランブル系列を掛け合わせるスクランブル手段をさらに具備することを特徴とする請求項１または２に記載の送信装置。
4. 前記付与手段は、前記複数の分割情報フォーマットのポインタ領域に他の分割制御情報の送信に利用する無線通信リソースを示すポインタを付与する第１手順を、残りの分割情報フォーマットのポインタ領域に対して、重複した分割情報フォーマットを選択しないように該第１手順を順次適用し、最後に該第１手順を適用した分割情報フォーマットのポインタ領域に対しては、最初に該第１手順を適用した分割制御情報が利用する無線通信リソースを示すポインタを付与する第２手順を適用することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送信装置。
5. 前記第１及び第２情報フォーマットは、単一メインバンド用下りリンクデータの配置情報を示す第１情報に用いられる第１制御情報フォーマットと、複数メインバンド用下りリンクデータの配置情報を示す第２情報に用いられる第２制御情報フォーマットと、上りリンクの配置情報を示す第３情報に用いられる第３制御情報フォーマットと、および送信電力の情報を示す第４情報に用いられる第４制御情報フォーマットのいずれか１つであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の送信装置。
6. 前記第１情報フォーマットは、複数メインバンド用下りリンクデータの配置情報を示す第２情報に用いられる第２制御情報フォーマットであり、前記第２情報フォーマットは、単一メインバンド用下りリンクデータの配置情報を示す第１情報に用いられる第１制御情報フォーマットであり、前記分割手段は、前記第１情報フォーマットを２分割してポインタ領域を設けた第２情報フォーマットに従い前記複数の分割制御情報を得ることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
7. 請求項１に記載の前記分割制御情報を受信する受信装置において、
   受信信号に対し順次ブラインド検出を用いて復調し復調信号を得る復調手段と、
   復調に用いた情報フォーマットに対応する対応情報フォーマットが１つである場合は対応する前記スクランブル系列を用い、該対応する情報フォーマットが複数ある場合はそれぞれに対応するスクランブル系列を用いて前記復調信号をデスクランブルした信号であるデスクランブル信号を得るデスクランブル手段と、
   前記デスクランブル信号について誤り訂正符号を用いて誤り検出を行い正しいか否かを検出する検出手段と、を具備し、
   前記復調手段は、前記誤り検出が誤りであれば、次のチャネルリソースまたは誤り訂正符号化率を変更して復調し、前記誤り検出が正しければ情報フォーマットのポインタが指し示す配置位置にある情報をさらに復調することを特徴とする受信装置。

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